Analyse approfondie de l'écosystème Bitcoin

I. Introduction : l'évolution historique de l'écosystème BTC

Bitcoin a été créé en 2008 par Satoshi Nakamoto, en tant que première monnaie numérique décentralisée, défiant le système financier traditionnel. Bitcoin a introduit un système de monnaie électronique peer-to-peer, sans besoin d'intermédiaires, réalisant la décentralisation et la désintermédiation. La technologie de base de Bitcoin, la blockchain, a radicalement changé la façon dont les enregistrements de transactions, la vérification et la sécurité sont gérés.

Après la naissance du Bitcoin, il a connu une croissance stable, principalement grâce à la participation des passionnés de technologie. En 2010, la première transaction réelle a eu lieu, le programmeur Laszlo ayant acheté 2 pizzas pour 10 000 Bitcoins. Par la suite, des infrastructures écologiques connexes telles que des échanges, des portefeuilles et des pools de minage ont émergé en masse. L'écosystème s'est progressivement élargi à davantage de parties prenantes, favorisant un développement diversifié.

L'essor du protocole Ordinals et des jetons BRC-20 en 2023 a apporté un été des inscriptions, ramenant l'attention sur Bitcoin, la plus ancienne blockchain. Cet article explorera en profondeur l'évolution historique de l'écosystème Bitcoin ainsi que les protocoles d'émission d'actifs, les solutions d'extension et les infrastructures clés, analysera son état de développement, ses avantages et défis, et discutera de l'avenir de l'écosystème Bitcoin.

Deuxièmement, pourquoi avons-nous besoin de l'écosystème Bitcoin

1. Les caractéristiques et l'histoire du développement de Bitcoin

Bitcoin a trois caractéristiques essentielles:

1. Livre de comptes distribué décentralisé : La technologie blockchain enregistre toutes les transactions, garantissant la transparence et l'impossibilité de falsification.

2. Enregistrement par preuve de travail ( PoW ) : Les nœuds du réseau résolvent des problèmes mathématiques pour vérifier les transactions et enregistrer, garantissant ainsi la sécurité et la décentralisation.

3. Minage et émission de Bitcoin : les mineurs vérifient les transactions et créent de nouveaux blocs, obtenant des récompenses en Bitcoin.

Bitcoin utilise le modèle UTXO plutôt que le modèle de compte. Les caractéristiques du modèle UTXO comprennent :

1. Chaque transaction génère un nouveau UTXO
2. La vérification des transactions dépend de l'UTXO
3. UTXO comme entrées et sorties de transaction

Développement de Bitcoin:

• Les jetons colorés sont apparus en 2012
• En 2017, un hard fork est survenu en raison de la dispute sur la taille des blocs.
• En 2017, la mise à niveau SegWit a introduit des blocs extensibles et le poids des blocs.
• La mise à niveau Taproot en 2021 a amélioré la confidentialité et l'efficacité.
• Le protocole Ordinals et le jeton BRC-20 ont explosé en 2023

2. Comparaison entre l'écosystème Bitcoin et les contrats intelligents Ethereum

Une caractéristique notable d'Ethereum est les contrats intelligents, qui permettent de développer divers types d'applications. Alors pourquoi est-il encore nécessaire de développer des applications sur BTC ? Les raisons principales sont :

1. Consensus du marché : la notoriété et la confiance dans Bitcoin sont les plus élevées, sa capitalisation boursière représente environ la moitié du marché des cryptomonnaies.

2. Degré de décentralisation élevé : Bitcoin a le plus haut degré de décentralisation, complètement soutenu par la communauté.

3. La demande des petits investisseurs pour le Fair Launch : les inscriptions offrent aux petits investisseurs une opportunité de participation plus équitable.

En somme, le regain d'intérêt pour l'écosystème Bitcoin est en grande partie dû aux caractéristiques du Fair Launch des inscriptions. Bien que le BTC soit inférieur à Ethereum en termes de TPS, de temps de bloc, etc., de nombreux développeurs espèrent toujours introduire des contrats intelligents et développer des applications sur cette plateforme.

Trois, Analyse de l'état actuel du développement des projets écologiques Bitcoin

L'écosystème Bitcoin est principalement construit sur 3 aspects :

1. Protocoles relatifs à l'émission d'actifs
2. Solutions d'extension : extension on-chain et Layer2
3. Projets d'infrastructure tels que portefeuilles, ponts inter-chaînes, etc.

1、Protocol d'émission d'actifs

1) Ordinals & BRC-20

Ordinals est un protocole qui permet aux gens de frapper des NFT similaires à ceux d'Ethereum sur Bitcoin. La norme BRC-20 est apparue sur la base du protocole Ordinals.

Le cœur du protocole Ordinals repose sur deux éléments :

• Attribuer un numéro de série à chaque Satoshi, réalisant l'étiquetage de la plus petite unité de Bitcoin.
• Prend en charge l'ajout de tout contenu à un seul Satoshi

Le protocole BRC-20 est basé sur le protocole Ordinals et intègre des fonctionnalités similaires à celles des jetons ERC-20 dans les données de script.

Les raisons du succès fulgurant du BRC-20:

• Effet de création de richesse : en tant que nouvelle classe d'actifs sur la chaîne BTC, elle possède un attrait naturel.
• Lancement équitable : le lancement équitable permet aux investisseurs particuliers de commencer sur un pied d'égalité avec les VC.

2) Atomicals & ARC-20

Le protocole Atomiclas a été lancé en septembre 2023, visant à construire un protocole d'émission d'actifs plus natif et complet que le protocole Ordinals.

Les principales différences avec le protocole Ordinals :

• Utiliser l'UXTO comme unité d'indexation, et non attribuer des numéros aux Satoshi.
• Graver le contenu dans l'UXTO, plutôt que de l'ajouter à un seul Satoshi.

Atomicals a introduit un mécanisme PoW, contrôlant la difficulté de minage en ajustant la longueur des caractères de préfixe.

3) Runes & Pipe

Le protocole Runes a été proposé par le développeur d'Ordinals, Casey, tandis que le protocole Pipe a été lancé par le fondateur de Trac, Benny.

Les deux sont des protocoles de jetons basés sur le modèle UTXO, gravant des données de Token dans le script UTXO. Contrairement à l'ARC-20, le nombre de jetons de Rune et Pipe peut être défini, sans se limiter à une précision minimale de 1.

4) BTC Timbres & SRC-20

BTC Stamps intègre des données de manière indissociable en les stockant dans les UTXO de BTC, garantissant que les données restent de façon permanente sur la chaîne.

SRC-20 est une norme de jeton sous le protocole BTC Stamps, équivalente à BRC-20. Ses caractéristiques incluent :

• Le stockage des données est plus sécurisé, difficile à modifier
• Prend en charge plusieurs types d'adresses Bitcoin
• Coût de minting élevé

5) ORC-20

La norme ORC-20 vise à améliorer les cas d'utilisation des jetons BRC-20 et à optimiser les problèmes existants. Caractéristiques principales :

• Compatible avec la norme BRC-20
• Pas de restrictions sur les noms et les espaces de noms, format plus flexible
• Permet de modifier la valeur initiale et la valeur maximale de l'émission.
• Les transactions utilisent le modèle UTXO pour éviter les doubles dépenses.
• Ajouter un identifiant lors du déploiement

6) actifs Taproot

Les actifs Taproot sont un protocole d'émission d'actifs lancé par Lightning Labs, intégré directement au réseau Lightning. Caractéristiques principales:

• Entièrement basé sur UTXO, il peut être bien intégré avec des technologies natives telles que RGB et Lightning.
• Les utilisateurs peuvent personnaliser la quantité de jetons à échanger
• Intégration directe avec le réseau Lightning, réduction des coûts de transaction

2、expansion on chaîne

1) Mise à niveau Segwit

En juillet 2017, Bitcoin a subi une mise à niveau Segwit(, qui a considérablement amélioré sa scalabilité. L'objectif principal était de résoudre les limitations de la capacité de traitement des transactions et les problèmes de frais élevés.

Les principales améliorations de SegWit :

• Séparer les données de témoin de la transaction et les stocker dans la "zone de témoin"
• Introduire l'unité de poids )wu( comme nouvelle unité de mesure de la taille des blocs
• A considérablement augmenté la capacité des blocs, augmentant le débit du réseau.

)# 2### Mise à niveau Taproot

La mise à niveau Taproot a eu lieu en novembre 2021, visant à améliorer l'évolutivité, la confidentialité, la sécurité et la fonctionnalité de Bitcoin.

Avantages clés:

• Agrégation de signatures Schnorr : réduire la taille des données de transaction
• Confidentialité renforcée : rend difficile la distinction entre les transactions multi-signatures et les transactions à signature unique
• Prise en charge de contrats intelligents plus complexes : introduction d'un nouveau type de script Tapscript

) 3、Évolutivité hors chaîne : Layer2

1### canal d'état

Les canaux d'état sont des canaux de communication temporaires créés sur la blockchain, utilisés pour les interactions et transactions hors chaîne. Le réseau Lightning est le projet de canal d'état le plus connu sur Bitcoin.

La logique fondamentale du réseau Lightning :

• Le trader ouvre un canal de paiement et verrouille les fonds
• Mettre à jour la répartition des fonds par des transactions hors chaîne
• Clôturer le canal en réglant l'état final sur la chaîne

Avantages du réseau Lightning :

• Paiement en temps réel, rapide
• Scalabilité élevée, traitement de millions à des milliards de transactions par seconde
• Coût faible, adapté aux paiements de petite taille
• Possède des capacités de cross-chain

)# 2### sidechain

Une sidechain est un réseau de blockchain indépendant qui fonctionne en parallèle avec la chaîne principale, permettant des règles et des fonctionnalités personnalisables. Les principaux cas d'utilisation incluent Rootstock et Stacks.

Les principaux avantages de Rootstock)RSK( :

• Langage de développement Ethereum convivial
• Le minage combiné favorise la participation des mineurs

Caractéristiques de Stacks:

• Utiliser la preuve de transfert )PoX( mécanisme de consensus
• Prévoir la mise à niveau Nakamoto pour améliorer la vitesse et la sécurité des transactions
• Lancement de sBTC, permettant le transfert d'actifs entre Bitcoin et Stacks)L2(

)# 3### Rollup

Rollup est une solution de deuxième couche construite sur la chaîne principale, augmentant le débit en déplaçant le calcul et le stockage des données vers la couche Rollup. Les principaux projets incluent :

• Merlin Chain: Utilisation de ZK-Rollup pour améliorer l'évolutivité de Bitcoin
• B² Network : combine ZKP et preuve de fraude, supporte les contrats intelligents Turing-complets
• BitVM: réalise des Rollups en traitant des calculs complexes hors chaîne.

)# 4### autres

Le protocole RGB fonctionne en mode de validation côté client, réalisant des contrats intelligents. Caractéristiques principales:

• Mode de vérification des clients : les données sont stockées hors chaîne, le contrat intelligent est responsable de la vérification
• Scellage unique : le Token est associé à un UTXO spécifique, offrant une protection de la vie privée renforcée.

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) 4、infrastructure

1### portefeuille

UniSat Wallet est un portefeuille et un indexeur open source, utilisé pour stocker et échanger des NFT Ordinals et des jetons BRC-20. Principales fonctionnalités et caractéristiques :

• Prise en charge du stockage, de l'échange et de la frappe des NFT Ordinals et des jetons BRC-20
• Index de code open source
• Les utilisateurs peuvent s'inscrire instantanément sans avoir à exécuter un nœud complet.
• Prend en charge plusieurs protocoles d'actifs, tels que le jeton ARC-20 d'Atomicals.

)# 2### Index décentralisé

Trac Core est un indexeur décentralisé et fournit des services d'oracle. Objectif principal :

• Résoudre le problème de centralisation de l'index BRC-20
• Introduire plus de nœuds pour réaliser un index décentralisé
• Établir un canal pour obtenir des données externes hors chaîne, fournissant une fonctionnalité d'oracle

)# 3### Pont inter-chaînes

Polyhedra Network est une infrastructure d'interopérabilité cross-chain. Son zkBridge prend en charge le protocole de transmission de messages Bitcoin, permettant l'interaction entre Bitcoin et d'autres blockchains.

Principales caractéristiques:

• Supporter Bitcoin comme chaîne d'envoi de messages et chaîne de réception.
• Utilise un mécanisme similaire à PoS pour garantir la correction des informations écrites.
• Renforcer la communication sécurisée entre Bitcoin et les chaînes PoS

)# 4### Accord de mise en gage

Le projet Babylon permet aux détenteurs de Bitcoin de miser des BTC sur une chaîne PoS et de générer des revenus, afin de protéger la sécurité de la chaîne PoS, des applications et des chaînes d'applications.

Fonctionnalités clés:

• Staking des droits à distance, sans besoin de pont ou de garde de Bitcoin
• Protocole de timestamp Bitcoin, fournissant un timestamp de niveau Bitcoin pour d'autres événements de blockchain.
• Réaliser un déblocage rapide des mises, réduire les coûts de sécurité, sécurité inter-chaînes, etc.

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Quatre, les défis et les limitations du développement de l'écosystème Bitcoin

) 1### BRC-20 doit résoudre le problème de l'indexation décentralisée.

Les jetons BRC-20 ne peuvent pas être directement reconnus et enregistrés par le réseau Bitcoin, un indexeur tiers est nécessaire pour enregistrer le livre. Actuellement, une méthode d'indexation centralisée est principalement utilisée, ce qui présente des risques d'incohérence des informations et d'attaques.

Certains projets comme Trac Core, Best In Slots, Unisat, etc. explorent des solutions d'indexation décentralisée, mais il n'existe pas encore de solution viable et mature.

) 2### La mise à l'échelle est encore à un stade très précoce et ne peut pas supporter des applications à grande échelle.

Le réseau Bitcoin fait face à des problèmes de limitation de la capacité de traitement des transactions et de retard de confirmation des blocs. Les solutions d'extension actuelles telles que le réseau Lightning, RGB, Rootstock, Stacks, etc. sont encore à un stade précoce, et en termes d'efficacité d'extension et de fonctionnalités de contrats intelligents, elles présentent un écart par rapport à Ethereum Layer 2 et ne peuvent pas supporter des applications à grande échelle.

) 3### L'écosystème Bitcoin doit trouver son propre scénario natif, il est difficile de se démarquer simplement en copiant les applications existantes.

Les caractéristiques non Turing-completes de Bitcoin rendent difficile l'adoption directe des applications Ethereum. Les directions de développement futures peuvent partir des caractéristiques fondamentales de Bitcoin :

1. Sécurité des actifs : explorer les opérations génératrices de revenus tout en conservant la propriété.
2. Émission d'actifs : rechercher de nouveaux avantages pour attirer les utilisateurs sur la base de l'équité.
3. Rendement des actifs : pour Bitcoin, BRC